Zastosowanie reaktora kompaktowego do fermentacji metanowej

MIDDLE POMERANIAN SCIENTIFIC SOCIETY OF THE ENVIRONMENT PROTECTION
ŚRODKOWO-POMORSKIE TOWARZYSTWO NAUKOWE OCHRONY ŚRODOWISKA
Annual Set The Environment Protection
Rocznik Ochrona Środowiska
Volume/Tom 15. Year/Rok 2013
ISSN 1506-218X
683–693
Zastosowanie reaktora kompaktowego
do fermentacji metanowej odpadów komunalnych
Robert Sidełko, Anna Chmielińska-Bernacka
Politechnika Koszalińska
1. Wstęp
Ilość instalacji wykorzystujących proces fermentacji metanowej
do przetwarzania odpadów komunalnych w Europie systematycznie rośnie. W okresie 10 lat, poczynając od 1984 do 1994 roku, w krajach
członkowskich UE wybudowano 15 instalacji przemysłowych do fermentacji metanowej odpadów [1]. Kolejne 10 lat, tj. do 2004 roku, przyniosły wzrost liczby instalacji do 65 obiektów [2]. Jednocześnie, całkowita przepustowość zakładów z 50 tys. Mg/rok w 1994 r., wzrosła do
poziomu blisko jednego miliona ton w 2004 r., co wskazuje na szybki
wzrost zainteresowania fermentacją metanową, jako metodą zagospodarowania odpadów komunalnych w krajach wysoko rozwiniętych. Ilość
wybudowanych w Polsce instalacji wykorzystujących tę metodę, w porównaniu do pozostałych krajów UE, jest relatywnie niska. Obecnie działa kilka instalacji do fermentacja metanowej odpadów komunalnych [3].
Powstały zakłady między innymi w Zgorzelcu, Puławach i Rzeszowie o
przepustowości odpowiednio: 10, 22 i 50 tys. Mg/rok (fermentacja mokra) oraz w Trzebani (fermentacja sucha) o przepustowości 26 tys.
Mg/rok. Łączna ilość odpadów przetwarzanych w instalacjach przemysłowych wynosi ok. 110 tys. Mg/rok, co w odniesieniu do całkowitej
ilości wytwarzanych w Polsce odpadów komunalnych na poziomie ok.
12 ml Mg/rok (wg rocznika GUS, 2010), stanowi niespełna 1%. Świadczy to, jak duży potencjał posiada krajowy rynek odpadów w kontekście
zastosowania dostępnych oraz wprowadzania nowych technologii związanych z fermentacją metanową.
684
Robert Sidełko, Anna Chmielińska-Bernacka
Czynnikiem, który będzie w coraz większym stopniu wpływał na
wybór metody biologicznego przetwarzania odpadów komunalnych będą
koszty eksploatacyjne [4]. Bez wątpienia, zastosowanie fermentacji metanowej pozwalającej uzyskać biogaz przekształcany na użyteczną formę
energii, sprzyja obniżeniu tych kosztów i preferuje technologie wykorzystujące tą metodę. Potwierdzają to wieloletnie obserwacje z których wynika, że w zakładach o przepustowości powyżej 15 tys. Mg/rok bardziej
opłacalne w odróżnieniu od alternatywnego kompostowania bioodpadów
jest poddanie ich procesowi fermentacji [5]. Niezależnie od wielkości
instalacji do fermentacji metanowej, ilość energii uzyskanej z wyprodukowanego biogazu znacznie przewyższa zapotrzebowanie energetyczne
urządzeń związanych z samą technologią fermentacji. Przyjmując odpowiednie wskaźniki opisujące zużycie energii, w tym energii elektrycznej
i cieplnej, na poziomie 160 kWh/Mg wsadu oraz ilość energii netto uzyskiwanej z biogazu w granicach od 400 do 800 kWh/Mg wsadu można
szacować, że nadwyżka wytworzonej energii wynosi 240–640 kWh/Mg
przetwarzanych odpadów [6].
Korzystny bilans energetyczny uzasadnia budowę instalacji do
fermentacji metanowej, produkującej energię wyłącznie na potrzeby własne. Jest to nowa koncepcja, która w odróżnieniu od stosowanej obecnie
zakłada wykorzystanie pewnej części zamiast całej masy dostępnego
surowca np. frakcji organicznej wydzielonej z odpadów komunalnych.
Priorytetem w tym przypadku jest optymalizacja przebiegu procesu fermentacji pod kątem ilości wytwarzanego biogazu, co wymaga zastosowania bioreaktora o odpowiedniej konstrukcji. Jedną z możliwości jest
zastosowanie wysokosprawnego reaktora kompaktowego, którego sposób działania i budowa zostały zastrzeżone w zgłoszeniu do Urzędu Patentowego nr P.398238 z 27.02.2012 r.
2. Opis reaktorów
Predysponowaną technologią fermentacji frakcji organicznej odpadów komunalnych jest tzw. fermentacja sucha, przebiegająca w warunkach niskiego uwodnienia 35% s.m. (40–20% s.m.), która pozwala na
znaczne zmniejszenie objętość reaktora w porównaniu do fermentacji
przebiegającej w warunkach dużej wilgotności [8]. Wspólną cechą stosowanych obecnie reaktorów do przebiegu fermentacji suchej jest sposób
Zastosowanie reaktora kompaktowego do fermentacji…
685
przemieszczania masy organicznej wewnątrz i poza reaktorem w ramach
recyrkulacji oraz doprowadzenie ciepła niezbędnego do uzyskania optymalnych warunków temperaturowych związanym z intensywnością
przemian biochemicznych. Najczęściej stosowanymi urządzeniami zapewniającym przepływ na etapie załadunku wsadu są wysokowydajne
pompy o specjalnej konstrukcji, umożliwiające transport medium o dużej
zawartości ciał stałych. Specyfika frakcji organicznej polegająca między
innymi na obecności części mineralnych i drobnych fragmentów metalowych, stwarza problemy eksploatacyjne polegające na zużyciu części
ruchomych tych urządzeń. Ponad to, pionowe przemieszczanie masy
wewnątrz reaktorów wymaga wysokiego ciśnienia czynnego pomp gwarantującego wymagany przepływ. Korzystniejszym w tym przypadku
rozwiązaniem jest przepływ wykorzystujący siłę grawitacji, która określa
kierunek przemieszczania się wsadu z jednej do drugiej części reaktora.
Niezależnie od kierunku przepływu masy w reaktorze, istotnym zagadnieniem, wspomnianym na wstępie, jest uzasadniona technologicznie
konieczność mieszania wsadu w trakcie procesu fermentacji. W przypadku fermentacji przebiegającej w warunkach niskiego uwodnienia, gdy
zawartość suchej masy wynosi 20–40% stosuje się reaktory o przepływie
tłokowym różniące się przede wszystkim sposobem mieszania wsadu
w reaktorze (rys. 1). Firma Dranco opracowała reaktor pionowy do którego wsad dostarczany jest pompą do górnej części, a następnie grawitacyjnie przemieszcza się do części dolnej reaktora. Reaktor firmy Kompogas o cylindrycznym kształcie, ułożony poziomo, posiada osiowo usytuowane mieszadła sprzyjające homogenizacji i odgazowaniu wsadu.
Odmienny sposób mieszania wsadu zastosowano w reaktorach Valorga,
gdzie wykorzystano do tego celu strumień biogazu wtłaczany pod ciśnieniem do przemieszczających się odpadów.
We wszystkich opisanych powyżej reaktorach zastosowano zewnętrzną recyrkulację stabilizatu polegającą na przetłaczaniu go za pomocą pomp tłokowych.
W reaktorze kompaktowym zastosowano recyrkulację wewnętrzną i wyeliminowano pompy zastępując je podajnikami ślimakowymi
(rys. 2). Jest to rozwiązanie korzystniejsze ze względu na prostą konstrukcję i niezawodność tego typu urządzeń. Ponadto, wewnętrzna recyrkulacja nie powoduje wychłodzenia stabilizatu podczas przetłaczania
rurociągami zmniejszając tym samym zużycie energii cieplnej.
686
Robert Sidełko, Anna Chmielińska-Bernacka
Rys. 1. Reaktory do fermentacji suchej: a) Dranco, b) Kompogas, c) Valorga
Fig. 1. Reactors for dry fermentation
Rys. 2. Budowa i zasada działania reaktora kompaktowego
Fig. 2. Construction and operation of compact reactor
W odróżnieniu od istniejących reaktorów przewidziano również
podgrzewanie wsadu w trakcie procesu, co w przypadku fermentacji metanowej umożliwia utrzymanie stabilnych warunków mezo lub termofilowych w zależności od przyjętych parametrów procesowych.
Zastosowanie reaktora kompaktowego do fermentacji…
687
3. Potencjał aplikacyjny reaktora kompaktowego
Potencjał rynku, w kontekście zastosowania reaktora kompaktowego, określono wykorzystując technikę analityczną SWOT, polegającą
na zdefiniowaniu czterech grup stanowiących cztery kategorie czynników strategicznych tj.: S (Strengths) – mocne strony: wszystko to co stanowi atut, przewagę, zaletę analizowanego rozwiązania, W (Weaknesses)
– słabe strony: wszystko to, co stanowi słabość, barierę, wadę analizowanego rozwiązania, O (Opportunities) – szanse: wszystko to, co stwarza
dla analizowanego obiektu szansę korzystnej zmiany i T (Threats) – zagrożenia: wszystko to, co stwarza dla analizowanego rozwiązania niebezpieczeństwo zmiany niekorzystnej.
Analizę przeprowadzono wykorzystując informacje dotyczące
ilości przetwarzanych odpadów oraz struktury organizacyjnej Przedsiębiorstwa Gospodarki Komunalnej w Koszalinie (PGK) przyjmując je,
jako reprezentatywne dla pozostałych przedsiębiorstw branżowych
w skali kraju. Przedsiębiorstwo to przetwarza rocznie ok. 48000 Mg odpadów. Zapotrzebowanie na energię elektryczną stopnia mechanicznego
tj. przesiewania i segregacji wynosi średnio 300kWh. Z badań strukturalnych odpadów wynika, że udział frakcji organicznej w tych odpadach,
zawierającej 80% s.o., wynosi 41%, co daje rocznie 19680 Mg surowca
[7]. Przyjmując wskaźnik JPB = 0,3 m3/kg s.o. i 21 MJ/m3, potencjał
energetyczny w tym przypadku wynosi: 19680 Mg ∙ 0,60 (s.m.) ∙ 0,8
(s.o.) ∙ 0,3 m3/kg s.o. ∙ 5,83 kWh/m3 (21 MJ/m3) = 16521,7 GWh, przy
czym energia elektryczna wytworzona w wyniku zastosowania silnika ko
generacyjnego w ciągu roku, wyniosłaby: 16521,7 GWh ∙ 0,8 ∙ 0,5 =
6600 GWh. Zakładając ciągłą pracę silnika gazowego, można określić
moc nominalną jednostki w następujący sposób: 6600 GWh/330 dni ∙ 24 h
∙ 3600 s = 230 kW.
W sytuacji, gdy podstawą doboru układu ko generacyjnego jest
produkcja energii elektrycznej na potrzeby własne zakładu, należy
uwzględnić przede wszystkim działanie urządzenia w czasie godzin pracy z mocą wynikającą z ciągłego zapotrzebowania na energię elektryczną. Ponieważ sprawność silnika gazowego osiąga największą wartość,
gdy urządzenie pracuje z mocą nominalną, to dokonując jego doboru
należy wziąć pod uwagę nierównomierność zużycia energii elektrycznej
w ciągu dnia pracy zakładu (ZUO). Takie podejście wiąże się z koniecznością okresowego pokrywania niedoboru energii z zewnętrznej sieci
688
Robert Sidełko, Anna Chmielińska-Bernacka
elektroenergetycznej, jednak zapewnia najkorzystniejsze warunki pracy
silnika gazowego. Przyjmując wartość współczynnika nierównomierności zużycia energii elektrycznej równą 0,6, uzyskujemy moc 180 kW, co
uzasadnia dobór silnika przystosowanego do spalania biogazu np. Vitobloc typu FG 120 (120 kWel/355 kW wg. DTR Wiessmann). Wielkość
komory roboczej reaktora, gwarantującej dostawę gazu w ciągu 8 godzin
pracy ZUO, można określić w następujący sposób: 355 kJ/s ∙
(21000 kJ/m3)-1 ∙ 8h ∙ 3600 s = 487 m3 gazu; 487 m3 ∙ (7 m3/m3∙d)-1 = 70 m3.
Oszczędność wynikająca wyłącznie ze zmniejszenia zakupionej
energii elektrycznej, przyjmując stawkę opłat w wysokości 0,6zł/kWh, to
ok. 161 tys. zł rocznie. Dodatkowe oszczędności wynikałyby z wykorzystania energii elektrycznej w dniach, kiedy zakład nie przyjmuje odpadów oraz wykorzystania energii cieplnej potrzebnej, poza technologią
fermentacji, do ogrzewania budynków na terenie ZUO. Ilość surowca
gwarantująca pracę silnika o mocy 355kW wyniosłaby, w skali roku:
355 kW ∙ 8 h ∙ 280 dni/(5,83 kWh/m3 ∙ 0,60 (s.m.) ∙ 0,8 (s.o.) ∙ 0,3 m3/kg
(s.o) = 950 Mg, co stanowi niecałe 5% z 19680 Mg, tj. rocznej ilości surowca dostępnego dla PGK Koszalin. Koszt budowy kompletnej instalacji z reaktorem o objętości 70 m3, wyposażonej w: silnik kogeneracyjny
355 kW, zbiornik biogazu 20 m3, złoże do oczyszczania biogazu oraz
przewody wyniesie ok. 2 ml zł. Uwzględniając oszczędności wynikające
z zagospodarowania energii pozyskanej ze spalania biogazu, zwrot poniesionych kosztów nastąpiłby w okresie od 9 do 13 lat w zależności od
stopnia wykorzystania energii cieplnej stanowiącej energię „odpadową”
związaną z chłodzeniem silnika gazowego.
Biorąc pod uwagę aspekt techniczno-ekonomiczny można wyróżnić i opisać charakterystyczne elementy analizy SWOT, zestawione
w poniższej tabeli (tab. 1).
Zdefiniowanie, w powyższy sposób, słabych i mocnych stron planowanego przedsięwzięcia i poddanie ich analizie wzajemnych powiązań, pozwala określić potencjał aplikacyjny technologii stanowiącej istotę projektu. W praktyce, polega to na przeprowadzeniu krytycznej oceny
i uzyskaniu odpowiedzi na następujące pytania:
1. czy dana mocna strona pozwoli nam wykorzystać daną szansę?
2. czy dana mocna strona pozwoli nam zniwelować dane zagrożenie?
3. czy dana słaba strona ogranicza możliwość wykorzystania danej szansy?
4. czy dana słaba strona potęguje ryzyko związane z danym zagrożeniem?
Zastosowanie reaktora kompaktowego do fermentacji…
689
Tabela 1. Opis poszczególnych elementów analizy SWOT
Table 1. Description of elements of SWOT analysis
Czynnik zewnętrzny
Mocna strona
Słaba strona
• Własne, tanie źródło energii elektrycznej i cieplnej.
• Możliwość częściowego uniezależnienia się od zewnętrznych dostawców
energii.
• Zmniejszenie kosztów eksploatacyjnych
zakładu.
• Reaktor wyposażony w urządzenia
• Konieczność opracowania dokumentacji
zintegrowane z jego konstrukcją, jest
budowlanej z uwzględnieniem wszystkich
urządzeniem komplementarnym.
aspektów uruchomienia nowej instalacji.
• Łatwy i czytelny sposób doboru reakto• Zaangażowanie własnych środków fira.
nansowych.
• Sposób działania i budowa reaktora
• Okres zwrotu poniesionych nakładów
zostały zastrzeżone w zgłoszeniu patenwynoszący średnio 11 lat
towym.
• Zapewnienia stałych dostaw niektórych
• Możliwość zastosowania reaktora nie
składników wsadu.
zależnie od dostępnej ilości surowca w
postaci odpadów organicznych.
• Wykorzystanie reaktora zgodne ze strategią wzrostu udziału źródeł energii odnawialnej w bilansie energetycznym kraju.
• Możliwości pozyskania dotacji i niskooprocentowanych kredytów ze środków
funduszy ochrony środowiska promujących technologie pro ekologiczne.
Czynnik wewnętrzny
szansa
zagrożenie
• Wprowadzenie na rynek nowego pro• Trudności w pozyskaniu środków inweduktu.
stycyjnych.
• Rozwój przedsiębiorstw produkcyjnych, • Zmiana priorytetów państwa w zakresie
firm budowlanych i projektowych.
wspierania wybranych działów gospodar• Rozwój technologii w zakresie reaktoki.
rów do fermentacji suchej odpadów
• Brak inicjatywy jednostek zajmujących
• Zwiększenie możliwości zagospodarosię gospodarką odpadami wynikającą z
wania odpadów organicznych.
przekonania, że koszt funkcjonowania
• Zwiększenie zainteresowania wśród
ZUO zostanie wliczony w tzw. opłatę
odbiorców technologią fermentacji meta- depozytową, czyli klient i tak zapłaci za
nowej poprzez umożliwienie zastosowaprzetwarzanie odpadów.
nia procesu w dowolnej skali.
690
Robert Sidełko, Anna Chmielińska-Bernacka
Niewątpliwie, proponowany reaktor kompaktowy jest rozwiązaniem nowatorskim, nie oferowanym przez firmy branżowe. Wprowadzenie na rynek tego typu urządzenia, nie jest zatem ograniczone czynnikiem konkurencyjności w kontekście podobnych, oferowanych na rynku
urządzeń. Zaletą reaktorów kompaktowych jest możliwość doboru urządzenia nie zależnie od ilości dostępnego surowca. Powoduje to, że fermentacja metanowa będzie możliwa do zastosowania również w przypadku firm posiadających odpady organiczne powstające w trakcie produkcji np. w sektorze przetwórstwa rolno-spożywczego. Upowszechnienie poprzez rozszerzenie obszarów zastosowania technologii fermentacji
jest zasadniczą wartością projektu. Poszczególne wersje bioreaktorów,
mogą posiadać pełną dokumentację techniczną, co umożliwi w przyszłości opracowanie typoszeregu urządzeń pozwalający na ich szybki dobór.
Czynnikiem istotnie wpływającym na decyzję o realizacji danego przedsięwzięcia mogą być koszty inwestycyjne, które w przypadku
wykorzystania reaktora kompaktowego są stosunkowo wysokie. Również procedura administracyjna związana z budową instalacji mogącej
oddziaływać na środowisko naturalne utrudnia podjecie decyzji o rozpoczęciu inwestycji. Biorąc pod uwagę, czas zwrotu poniesionych wydatków, szacowany na okres 9–13 lat, można zakwalifikować inwestycję związaną z przetwarzaniem odpadów organicznych w procesie fermentacji metanowej, jako średnioterminową. Wzrost efektywności,
mierzonej czasem zwrotu środków własnych, jest w tym przypadku
realny poprzez uzyskanie niskooprocentowanych kredytów i dotacji
z różnego typu programów unijnych i funduszy. Ostatecznie, czas
zwrotu poniesionych wydatków może ulec skróceniu, a więc dostęp do
taniej energii nastąpi w krótszym okresie. W konsekwencji można będzie np. obniżyć jednostkowy koszt przetwarzania odpadów, co spowoduje wzrost konkurencyjności przedsiębiorstwa.
4. Podsumowanie
Koncepcja reaktora kompaktowego, wykorzystywanego do produkcji gazu można uznać za innowacyjną w kontekście:
po pierwsze – budowy reaktora,
po drugie – sposobu działania reaktora,
po trzecie – opracowania zasad doboru urządzenia wraz z opisem parametrów pozwalających przeprowadzić wiarygodną ocenę techniczno-ekonomiczną (OTE) w zależności od oczekiwanego efektu ekonomicznego.
Zastosowanie reaktora kompaktowego do fermentacji…
691
Innowacyjność w obszarze konstrukcji reaktora. W reaktorze będą wydzielone dwie komory w układzie kaskadowym, to znaczy komora
niższa tzw. robocza, wypełniona fermentującym materiałem i powyżej
komora pełniąca jednocześnie funkcję dystrybucji wsadu oraz gromadzenia i odprowadzania gazu. Obie komory będą rozdzielone przegrodą poziomą zawierającą otwory technologiczne umożliwiające przesypywanie
wsadu do komory dolnej oraz swobodną migrację biogazu, jak również
zabezpieczające podajnik przed nadmiernym gromadzeniem się części
wsadu w okolicy ścian reaktora. Urządzeniami służącymi do poziomego
i „pionowego” (ok. 60°) przemieszczania wsadu w obrębie reaktora będą
dwa podajniki ślimakowe, przy czym jeden z nich (poziomy) będzie wykonany w wersji umożliwiającej pracę rewersyjną. Użycie tego typu podajnika umożliwi alternatywnie załadunek komory roboczej lub wspomaganie mieszania wsadu. Zastosowanie wewnątrz reaktora podajników
ślimakowych wynika z ich niezawodności w przypadku transportowania
mediów zawierających części stałe. Do regulacji przepływu masy w trakcie pracy reaktora, związanej z jego załadunkiem, mieszaniem i rozładunkiem, służyć będzie klapa odcinająca dopływ surowca z leja zasypowego oraz klapa dwustawna do zmiany kierunku przepływu wsadu.
W zależności od położenia klapy dwustawnej będzie uzyskany efekt mieszania wsadu lub rozładunku reaktora. Wymaganą wartość temperatury
wsadu w trakcie fermentacji zapewni system podgrzewania dwustopniowego. Pierwszy stopień będzie polegał na doprowadzeniu i rozdeszczowaniu wody podgrzanej do temperatury ok. 50°C, bezpośrednio do leja
zasypowego. Drugi stopień podgrzewu, będzie wiązał się z zastosowaniem płaszcza wodnego w wybranych przegrodach zlokalizowanych
w komorze roboczej reaktora.
Innowacyjność w obszarze działania reaktora. Wykorzystywane
do kompozycji wsadu składniki będą gromadzone w leju zasypowym,
który poza funkcją załadowczą będzie miejscem wstępnego przygotowania wsadu związanego z jego podgrzewaniem i zwiększeniem zawartości
wody. Po otwarciu zasuwy, świeży wsad z leja zasypowego, pod wpływem grawitacji, przemieści się do górnej komory reaktora, skąd zostanie
odebrany poziomym podajnikiem ślimakowym do komory roboczej. Zakończenie załadunku tej komory, skorelowane z pracą podajnika pionowego i położeniem klapy dwustawnej, rozpocznie przemieszczanie wsadu w reaktorze w trybie cyrkulacji wewnętrznej. Ilość masy usuwanej
692
Robert Sidełko, Anna Chmielińska-Bernacka
i doprowadzanej do reaktora będą zbliżone, przy czym faza wyładunku
będzie poprzedzała czas załadunku. Praca poszczególnych urządzeń w
trybie cyrkulacji wewnętrznej będzie służyła efektywnemu wymieszaniu
świeżej masy z masą wpracowaną spełniającą funkcję inoculum. Ponad
to, mieszanie fermentujących odpadów sprzyja skutecznemu uwalnianiu
powstającego w całej objętości gazu i przemieszczaniu się go do komory
górnej, skąd zostanie odprowadzony na zewnątrz. Przepływ masy będzie
również związany z szybszym przejmowaniem ciepła z powierzchni
przegród pełniących rolę wymiennika płytowego. Stabilizacja temperatury w trakcie fermentacji jest jednym z podstawowych warunków prawidłowego przebiegu procesu. Utrzymanie stałej temperatury będzie wymagało uzyskania równowagi termodynamicznej układu wynikającej
z bilansu energetycznego. Zastosowanie dwustopniowego podgrzewania
wsadu, umożliwi płynną regulację temperatury wewnątrz reaktora w zależności od czynników zewnętrznych związanych z właściwościami fizycznymi surowca i warunkami atmosferycznymi.
Innowacyjność w obszarze zastosowania reaktora. Istotą koncepcji stworzenia reaktora kompaktowego jest zastosowanie fermentacji
metanowej w skali „mikro”. Oznacza to, zwiększenie możliwości aplikacji procesu fermentacji polegającej na przykład na wykorzystaniu tej
technologii do produkcji energii wyłącznie na potrzeby własne zakładu,
w oparciu de facto o niewielką część frakcji organicznej wydzielanej na
stopniu mechanicznym ZUO. W tym aspekcie, jest to nowatorska koncepcja, ponieważ jej założeniem nie jest w istocie opracowanie rozwiązania alternatywnego w stosunku do innych metod przekształcania frakcji organicznej, lecz rozwiązanie mogące funkcjonować równolegle, stanowiące przede wszystkim ekonomicznie uzasadnione uzupełnienie
technologii zakładu. Ograniczenie w tym przypadku wielkości instalacji
fermentacji, do deklarowanej lub dostępnej ilości surowca, uzasadniać
będzie wybór reaktora kompaktowego odpowiednio wyposażonego
i dopasowanego do skali produkcji.
Zastosowanie reaktora kompaktowego do fermentacji…
693
Literatura
1. Braber K.: Anaerobic digestion of municipal solid waste: a modern waste
disposal option on the verge of breakthrough. B&B No. 9, 365–379 (1995).
2. Szyszkowski P.: Energetyczne wykorzystanie odpadów ulegających biodegradacji. Materiały konferencyjne. www.cieplej.pl/index_artykuly
3. Rosik-Dulewska Cz.: Biotechnologie w gospodarce odpadami organicznymi. Zeszyty Naukowe WBiIŚ PK, Nr 23, 47–60 (2007).
4. Murphy J.D., McKeogh E.: Technical, economic and environmental analysis of energy production from municipal solid waste. Renewable Energy 29,
1043–1057 (2004).
5. Jędrczak A.: Fermentacja metanowa. Miejsce w systemie gospodarki odpadami komunalnymi. Zeszyty Naukowe Politechniki Zielonogórskiej Nr 9,
53–63 (2000).
6. Jędrczak A.: Biologiczne przetwarzanie odpadów. PWN, 2007.
7. Sidełko R., Seweryn K.: Ocena potencjału energetycznego frakcji organicznej odpadów komunalnych poddanej procesowi fermentacji metanowej.
Gaz, Woda i Tech. San., Nr 1, 36–38 (2013).
8. Khalid A., et all.: The anaerobic digestion of solid organic waste. Waste
Management 31, 1734–1744 (2011).
Application of Compact Reactor for Methane
Fermentation of Municipal Waste
Abstract
The concept of construction and operation of the compact biological reactor designed to methane fermentation conventionally referred to the organic
fraction extracted from municipal waste is reserved in a patent application (UP
no. 398238). Presented idea can be defined as innovative in the context of first,
construction related directly to the type of machinery responsible for the conduct of individual processes integrated with the bioreactor which is the essence
of the complementary device. The second, course of action based on the implementation processes of the vaccination, handling, mixing, heating, and removal
of the mass during fermentation process. Thirdly, develop principles of selection of the device with a description of the parameters to make a reliable technical-economic assessment depending on the desired effect in terms of the
quantity of biogas and consequently the electricity production.